Pro vědecky nezasvěcené se to může zdát jako lehkomyslný nápad: To, že ty malé, mizerné mraky, které se pohybují za tryskovými letadly v tak vysokých nadmořských výškách, by mohly přispět ke změně klimatu. Ale ano.
Vědci rádi měří věci a když změřili tyto kontraily, což je zkratka pro stopy kondenzace, našli špatné zprávy. I když v letním dni vypadají trochu krásně a pomíjivě, zabalí si do svého zahřívacího efektu nadměrnou velikost.
Nová studie německého institutu pro fyziku atmosféry se zaměřila na cirrusové mraky, které se vytvářejí, když vlhkost ve výfukových plynech proudového motoru zamrzne na ledové krystaly. Zjistili, že tyto mraky, které někdy mohou přetrvávat i několik hodin, představují více oteplování klimatu než uhlík ve výfuku. Tento efekt se nazývá Contrail Cirrus Radiative Forcing.
Studie se nazývá „Contrail cirrus radiation nutcing for future air traffic“ a autory jsou Lisa Bock a Ulrike Burkhardt. Studie byla zveřejněna 27. června v časopise European Geosciences Union, Atmosférická chemie a fyzika. Zaměřila se na očekávaný růst letecké dopravy mezi lety 2006 a 2050. Říká se, že do roku 2050 se očekává, že se kontraktální cirrusové radiační síly (dále jen CCRF) do roku 2050 zvýší o trojnásobek.
Výfuk tryskového motoru obsahuje vodní páru spolu s dalšími látkami, včetně oxidu uhličitého, oxidu siřičitého, oxidu dusičitého a nespáleného paliva. Obsahuje také kovové částice a saze a působí jako kondenzační jádra pro vodní páru.
Jak vodní pára vychází z výfukového motoru, rychle se ochladí ve vysoké nadmořské výšce. Pak kondenzuje na částice sazí jako ledové krystaly a vytváří kondenzační stezky, se kterými jsme všichni dobře obeznámeni. Ve vědeckém žargonu se tyto stezky nazývají kontraktální cirrusové mraky. Ačkoli se zpočátku formují jako výmluvné pruhy, nakonec mají více tvarů podobných mrakům.
Tyto mraky mohou přetrvávat hodiny a mohou přispívat k oteplování více než kysličník uhličitý ve výfukových plynech. Studie z roku 2011, kterou provedl jeden ze stejných vědců za touto studií, ukázala, že tyto cirkusové mraky mohou mít větší oteplovací účinek než emise uhlíku. Je to kvůli radiačnímu násilí.
Radiační nutkání je rozdíl mezi slunečním světlem absorbovaným Zemí a množstvím vyzařovaným zpět do vesmíru. V tomto případě se jedná o pozitivní radiační násilí, což znamená, že tyto kontraktální cirkusové mraky zachycují více tepla v atmosféře.
To je obtížné studovat, protože může být tolik proměnných. Účinek CCRF se může lišit v různých zeměpisných šířkách a v různých regionech. Výhled do budoucnosti je náročný, protože letadlo bude pravděpodobně účinnější z hlediska paliv, mohou se vyvinout čistší paliva s méně sazemi a samotný stav klimatu v příštích desetiletích změní účinek CCRF.
Ale to je stále důležitá studie.
„… Zvyšující se letecký provoz je dominantním účinkem, který v budoucnu způsobuje vyšší globální průměrné kontrakční cirrusové radiační síly.“
Z příspěvku „Contrail cirrus radiation nuting for future air traffic.
Jedním z důvodů, na které se dva vědci zaměřují na tuto otázku, je skutečnost, že existují příležitosti ke zmírnění účinku CCRF. Podle nich by dosažení 50% snížení obsahu sazí mohlo snížit účinek CCRF o 15%.
Když je vyšší účinnost paliva špatná
Účinnost paliva může také změnit, i když ne ve způsobu, jakým jsme očekávali. Podle Mezinárodní organizace pro civilní letectví (ICAO) by se palivová účinnost měla do roku 2050 zlepšovat o 2% ročně. Podle studie z roku 2000 však proudové motory s vyšší spotřebou paliva skutečně zvýší tvorbu kondenzačních cirrusových mraků. Je to proto, že tvar a velikost ledových částic sama o sobě ovlivňuje CCRF a účinnější palivo mění oba tyto parametry. Yikes.
Toto je velmi podrobná studie. Autoři vynaložili velké úsilí, aby vytvořili užitečný model, a přitom vzali v úvahu všechny proměnné, které budou v budoucnu ovlivňovat účinek CCRF. Typ a tvar ledových částic a výška, tvar a optická hloubka mraků mění oteplovací efekt kondenzačních mraků. Modelování je obtížné.
Účinek CCRF je v různých regionech světa odlišný a samotný letecký provoz nebude růst v každém regionu světa ve stejné míře. Je to složitý problém. Ale bez ohledu na to, CCRF je něco, co je třeba pochopit, pokud se budeme zabývat změnou klimatu.
Tato studie navazuje na velké množství předchozích studií od jiných vědců z celého světa. Ačkoli se modelování liší od studie ke studiu, vše ukazuje na totéž: více letového provozu znamená více oteplování. Jak uvedli dva vědci ve své práci: „Všechny studie se však shodují na tom, že zvyšující se letecký provoz je dominantním efektem, který v budoucnu způsobuje vyšší globální průměrné kontrakční cirrusové vynucení.“
Studie z roku 2016 naznačila, že změna klimatu sama o sobě bude v budoucnu znamenat méně CCRF. Ale pokud se tak cítíte nadějní, zaparkujte svou naději. Podle této studie „… změny kontrakčního cirrusového radiačního působení v důsledku předpokládaného nárůstu letecké dopravy zdaleka převažují nad tlumicím účinkem, který může mít změna klimatu.“
Pokud máte seznam kbelíků, který obsahuje výlety do vzdálených míst, možná budete chtít znovu zvážit. Cestování je skvělé a nutí nás cítit se naživu. Obzvláště pro mladé lidi v bohatých částech světa je to obřad průchodu. Pokud je však tato studie přesná, a je-li určitě podrobná a dobře prozkoumaná, směřujeme do světa, v němž za to letecká doprava nestojí.
A ani to nejefektivnější tryskové motory nemohou opravit.
Zdroje:
- Výzkumný článek: Contrail cirrus radiation nutcing for future air traffic
- Výzkumný článek: Simulované letectvo vyzařující síly z kontraktů a aerosolů
- Výzkumná kniha: O přechodu kontrastu do cirrusových mraků
- Výzkumný článek: Budoucí vývoj krytí kontrastu, optické hloubky a radiační síly: dopady zvyšování letového provozu a změny klimatu
- Scientific American: Proč trysky zanechávají na obloze bílou stopu?
- Výzkumná práce: Globální radiační nutkání z končetiny cirrus
